供應(yīng)鏈綜合計(jì)劃與供求規(guī)劃

1、第五章第五章 供應(yīng)鏈綜合計(jì)劃與供求供應(yīng)鏈綜合計(jì)劃與供求規(guī)劃（二）綜合計(jì)劃規(guī)劃（二）綜合計(jì)劃一、 綜合計(jì)劃的主要內(nèi)容二、綜合計(jì)劃策略三、制定綜合計(jì)劃的程度與方法案例：星期日小木匠假若有個(gè)小木匠周末接了5把椅子的定單，周一交貨，請(qǐng)問(wèn)他需要在動(dòng)手之前做出哪些計(jì)劃安排？設(shè)計(jì)圖（什么樣的椅子）零部件表（需要的零部件，椅子的BOM）材料需求量表（各零部件的需求數(shù)量）工程進(jìn)度表（作業(yè)順序）能力資源計(jì)劃（需要多長(zhǎng)時(shí)間，如一小時(shí)加工多少？是否需要請(qǐng)人工？）日程計(jì)劃（周六下料、加工；周日組裝，涂漆）（采購(gòu)計(jì)劃和設(shè)備及工具計(jì)劃）生產(chǎn)之前的所有準(zhǔn)備工作都是廣泛的意義上的生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)之前的所有準(zhǔn)備工作都是廣泛的意義上的

2、生產(chǎn)計(jì)劃一、綜合計(jì)劃的主要內(nèi)容（一）、綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系的概念及分類(lèi)綜合生產(chǎn)計(jì)劃是根據(jù)一定時(shí)期的市場(chǎng)需求、考慮企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力和資源供應(yīng)條件，進(jìn)行綜合平衡的結(jié)果。高層經(jīng)理運(yùn)作經(jīng)理運(yùn)作經(jīng)理，監(jiān)督指導(dǎo)人員和班組長(zhǎng)長(zhǎng)期計(jì)劃（長(zhǎng)于長(zhǎng)期計(jì)劃（長(zhǎng)于1年）年）研發(fā)計(jì)劃新產(chǎn)品計(jì)劃投資計(jì)劃選址/擴(kuò)張計(jì)劃中期計(jì)劃（中期計(jì)劃（3-18個(gè)月）個(gè)月）銷(xiāo)售計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃和預(yù)算人員招聘計(jì)劃、庫(kù)存管理、分包計(jì)劃運(yùn)作計(jì)劃的分析短期計(jì)劃（小于短期計(jì)劃（小于3月）月）工作分配采購(gòu)與訂貨編制作業(yè)計(jì)劃派工加班招聘臨時(shí)工計(jì)劃的制定和相應(yīng)的責(zé)任計(jì)劃的制定和相應(yīng)的責(zé)任1、綜合生產(chǎn)計(jì)劃的特點(diǎn)、綜合生產(chǎn)計(jì)劃的特點(diǎn) 總體計(jì)劃, 或稱(chēng)年度生產(chǎn)計(jì)劃, 一

3、般是一個(gè)中期生產(chǎn)計(jì)劃, 處理的對(duì)象以產(chǎn)品級(jí)為主. 總體計(jì)劃是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)與其他活動(dòng)安排的依據(jù). 總體計(jì)劃以需求預(yù)測(cè)作為輸入, 通過(guò)安排人力、物力、財(cái)力, 來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需求, 制定出經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)計(jì)劃。主要確定企業(yè)的中期生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)時(shí)間，一般提前3-18個(gè)月2、 總體計(jì)劃的目的總體計(jì)劃的目的 制定總體計(jì)劃, 就是要找出一個(gè)可行的生產(chǎn)計(jì)劃, 這個(gè)計(jì)劃應(yīng)該可以基本平衡需求與供應(yīng)之間的問(wèn)題, 而且還應(yīng)以最低的成本完成生產(chǎn)任務(wù). 3、總體計(jì)劃處理范圍、總體計(jì)劃處理范圍 需求和生產(chǎn)能力的平衡(Demand and Capacity) 總體計(jì)劃的作用之一, 就是平衡需求與生產(chǎn)能力。 如果需求量與企業(yè)所具有

4、的生產(chǎn)能力相差懸殊, 管理人員必須作出增加或減少生產(chǎn)能力的決策。 另外一個(gè)重要方面, 即使供需基本平衡, 管理人員仍然會(huì)面臨需求是否均勻的問(wèn)題。綜合計(jì)劃的主要決策生產(chǎn)速率勞動(dòng)力加班量產(chǎn)能轉(zhuǎn)包延期交貨需求現(xiàn)有庫(kù)存（二）綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系框架（二）綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系框架1、中期生產(chǎn)計(jì)劃(又稱(chēng)為綜合生產(chǎn)計(jì)劃，Aggregate Planning)2、主生產(chǎn)計(jì)劃(Master Production Scheduling, MPS)主生產(chǎn)計(jì)劃是生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的核心3、物料需求計(jì)劃(Material Requirements Planning, MRP)4、能力計(jì)劃(Rough Cut Capacity Pan

5、ning)只有不超出瓶頸環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力約束的主生產(chǎn)計(jì)劃才是可行的5、生產(chǎn)控制(Production Control)生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)必須形成一個(gè)“閉環(huán)”（三）生產(chǎn)能力（三）生產(chǎn)能力1 1、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)能力是指企業(yè)的設(shè)備與設(shè)施(固定資產(chǎn)), 在一定時(shí)期內(nèi), 在先進(jìn)合理的技術(shù)組織條件下, 所能生產(chǎn)一定種類(lèi)產(chǎn)品的最大數(shù)量。 這是國(guó)內(nèi)常用的生產(chǎn)能力的概念。 對(duì)于流程式生產(chǎn)，生產(chǎn)能力是一個(gè)準(zhǔn)確而清晰的概念 對(duì)于加工裝配式生產(chǎn)，生產(chǎn)能力則是一個(gè)模糊的概念廣州本田的生產(chǎn)能力將達(dá)到36萬(wàn)輛 成衣產(chǎn)量為1998-1999財(cái)年6.7億件 美的已在蕪湖開(kāi)發(fā)區(qū)建成了年生產(chǎn)能力150萬(wàn)臺(tái)的空調(diào)生產(chǎn)基地 到2003年底，我國(guó)

6、鋼鐵生產(chǎn)能力將達(dá)到2.5億噸 原油加工能力600萬(wàn)噸/年，乙烯生產(chǎn)能力48萬(wàn)噸/年，年產(chǎn)潤(rùn)滑油25 萬(wàn)噸 具體產(chǎn)品表示法、代表產(chǎn)品表示法、假定產(chǎn)品表示法、生產(chǎn)時(shí)間表示法(Availability of output)。 生產(chǎn)能力的表示與度量 ：生產(chǎn)能力度量Measureofcapacity企業(yè)類(lèi)型可用資源輸出物汽車(chē)制造業(yè)人工時(shí)間,機(jī)器時(shí)間輛(臺(tái))/班鋼鐵公司高爐的尺寸噸/周石油化工煉油廠的規(guī)模加侖/天農(nóng)業(yè)耕地面積噸/年餐館桌子數(shù)進(jìn)餐人數(shù)/天劇院座位數(shù)上演場(chǎng)數(shù)/周零售營(yíng)業(yè)面積,收款臺(tái)營(yíng)業(yè)額/天2、生產(chǎn)能力的計(jì)算大量生產(chǎn)，品種單一，可用具體產(chǎn)品數(shù)表示生產(chǎn)能力對(duì)于大批生產(chǎn)，品種數(shù)少，可用代表產(chǎn)品數(shù)表

7、示生產(chǎn)能力l代表產(chǎn)品是結(jié)構(gòu)與工藝有代表性，且產(chǎn)量與勞動(dòng)量乘積最大的產(chǎn)品對(duì)于多品種、中小批量生產(chǎn)，則只能以假定產(chǎn)品(Pseudo-product)的產(chǎn)量來(lái)表示生產(chǎn)能力l假定產(chǎn)品是按各種具體產(chǎn)品工作量比重構(gòu)成的一種實(shí)際上不存在的產(chǎn)品 產(chǎn)品計(jì)劃年產(chǎn)量臺(tái)時(shí)定額折換成代表產(chǎn)品C的產(chǎn)量 折換成假定產(chǎn)品的產(chǎn)量 ABCD501001252520304080257512550278213655代表產(chǎn)品和假定產(chǎn)品的計(jì)算合計(jì) 300 275 300代表產(chǎn)品的計(jì)算A： 5020/40 = 25 （臺(tái)）B： 10030/40 = 75（臺(tái)）C： 125 （臺(tái)）D: 2580/40 = 50（臺(tái)） 假定產(chǎn)品的計(jì)算首先，計(jì)

8、算假定產(chǎn)品的臺(tái)時(shí)定額：ltpj(5020+10030+12540+2580)300 =36.67(臺(tái)時(shí))然后，將各產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量折算成假定產(chǎn)品產(chǎn)量 lA：5020/36.67= 27lB：10030/36.67=82 lC：12540/36.67= 136lD ：2580/36.67 = 55例：某公司產(chǎn)品的需求量隨季節(jié)不同而變化，現(xiàn)該公司準(zhǔn)備編制今后六個(gè)月的生產(chǎn)計(jì)劃。對(duì)今后六個(gè)月的需求預(yù)測(cè)及每月工作天數(shù)見(jiàn)下表，其它數(shù)據(jù)如下：產(chǎn)品的材料費(fèi)用為100元/臺(tái)，庫(kù)存保管費(fèi)為1.5元/臺(tái)月, 缺貨損失為5元/臺(tái)/月, 如果想把產(chǎn)品轉(zhuǎn)包一些出去, 則轉(zhuǎn)包費(fèi)用為20元/臺(tái), 招聘并培訓(xùn)一個(gè)工人的費(fèi)用為20

9、0元/人, 解聘一個(gè)工人的費(fèi)用為250元/人, 該產(chǎn)品的加工時(shí)間為5小時(shí)/臺(tái), 正常工作時(shí)間內(nèi)的工時(shí)費(fèi)用為4元/小時(shí), 加班時(shí)間內(nèi)的工時(shí)費(fèi)用為6元/小時(shí), 生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)的期初庫(kù)存量為400臺(tái), 另外,由于預(yù)測(cè)的不確定性高, 另考慮有25%的安全庫(kù)存。 1180022215001931100214900215110022月份需求預(yù)測(cè)每月工作天數(shù)6160020二、綜合體計(jì)劃的制定程序及二、綜合體計(jì)劃的制定程序及方法方法（一）制定程序確定每個(gè)時(shí)期的需求確定每個(gè)時(shí)期的能力(正常工作時(shí)間, 加班時(shí)間, 轉(zhuǎn)包合同)確定企業(yè)的庫(kù)存策略確定正常工作時(shí)間、加班時(shí)間、轉(zhuǎn)包合同、庫(kù)存維持費(fèi)用、缺貨等的單位成本(uni

10、t cost)制定計(jì)劃方案并進(jìn)行成本計(jì)算在可行的計(jì)劃中, 選擇最令人滿(mǎn)意的。否則, 重新計(jì)算成本,在進(jìn)行比較分析(二二) 制定總體計(jì)劃的方法制定總體計(jì)劃的方法線性規(guī)劃目標(biāo)規(guī)劃仿真模擬模型試錯(cuò)法月份(1)期初庫(kù)存(2)需求預(yù)測(cè)(3)安全庫(kù)存0.25(2)(4)計(jì)劃產(chǎn)量(2)+(3)-(1)(5)期末庫(kù)存(1)+(4)-(2)14001800450185045024501500375142537533751100275100027542759002258502255225110027511502756275160040017254008000初步生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)劃方案一：僅改變工人人數(shù)、按制度工作時(shí)間生

11、產(chǎn)，每個(gè)月的投產(chǎn)量等于初步生產(chǎn)計(jì)劃中安排的出產(chǎn)數(shù)量。 月份(1)計(jì)劃產(chǎn)量(2)所需生產(chǎn)時(shí)間(1)5(3)每人每月工時(shí)(4)所需人數(shù)(2)(3)(5)新增工人(6)招聘費(fèi)用(5)200(7)解聘工人(8)解聘費(fèi)用(7)250(9)正常時(shí)間總費(fèi)用(2)4118509250176530-370002142571251524700615002850031000500016830001742502000048504250168250051250170005115057501763381600002300061725862516054214200003450058007000160000計(jì)劃方案二：工人人

12、數(shù)不變(假定有40名工人)，僅改變庫(kù)存水平。 月份(1)期初庫(kù)存(2)能力工時(shí)(3)實(shí)際產(chǎn)量(2)5(4)需求預(yù)測(cè)(5)期末庫(kù)存(1)+(3)-(4)(6)缺貨數(shù)(7)缺貨費(fèi)用(6)5(8)安全庫(kù)存(9)超儲(chǔ)(5)-(8)(10)庫(kù)存費(fèi)用(11)正常時(shí)間總費(fèi)用1400 704014081800800450002816028608012161500-276276138037500243203-276 672013441100-323216027500268804-326720134490041200225187281268805412 704014081100720002754456672816

13、06720 6400128016004000040000256001540948 160000（一）決策的主要問(wèn)題：正常時(shí)間、加班時(shí)間和轉(zhuǎn)包時(shí)間的數(shù)量持有庫(kù)存水平缺貨或延期交付的數(shù)量雇傭/解雇勞動(dòng)力數(shù)量機(jī)器產(chǎn)能的增加/減少數(shù)量總體而言：總體而言：l產(chǎn)能、庫(kù)存、延期交貨之間平衡產(chǎn)能、庫(kù)存、延期交貨之間平衡l目的：綜合成本最低目的：綜合成本最低三、綜合生產(chǎn)計(jì)劃策略三、綜合生產(chǎn)計(jì)劃策略（二）制定綜合計(jì)劃需要的主要信息計(jì)劃期內(nèi)的需求預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本正常時(shí)間與加班時(shí)間勞動(dòng)力成本轉(zhuǎn)包成本產(chǎn)能變更成本單位產(chǎn)呂需要的勞動(dòng)工時(shí)（機(jī)器小時(shí)）庫(kù)存持有成本缺貨或延期交貨成本約束條件l加班、解雇、可用資本、缺貨與延期限制、

14、從供應(yīng)商到企業(yè)的約束l由于需求不均勻，即使總量上平衡，某段時(shí)由于需求不均勻，即使總量上平衡，某段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷仍可能超過(guò)能力，因此需要制定一間內(nèi)負(fù)荷仍可能超過(guò)能力，因此需要制定一項(xiàng)基本策略，以簡(jiǎn)化計(jì)劃制定過(guò)程項(xiàng)基本策略，以簡(jiǎn)化計(jì)劃制定過(guò)程 基本策略基本策略追逐策略：指每個(gè)計(jì)劃期內(nèi)的產(chǎn)量都要與需求預(yù)測(cè)相匹配通過(guò)調(diào)整機(jī)器產(chǎn)能、雇傭、解雇員工、生產(chǎn)效率等措施實(shí)施柔性策略（人數(shù)不變）保持一定過(guò)剩產(chǎn)能以匹配需求柔性產(chǎn)能：指生產(chǎn)系統(tǒng)具有快速增加或減少生產(chǎn)水平、或者快速?gòu)纳a(chǎn)一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品（服務(wù)）。生產(chǎn)能力的柔性通過(guò)柔性工廠、柔性過(guò)程、柔性工人以及利用其它工廠能力的戰(zhàn)略來(lái)獲得。例：過(guò)剩機(jī)器，人數(shù)不變

15、，工作時(shí)間改變平穩(wěn)策略（人數(shù)與機(jī)器都不變）在每個(gè)計(jì)劃期內(nèi)使每日產(chǎn)量保持一致。l產(chǎn)能不變l利用產(chǎn)成品庫(kù)存數(shù)量的增減來(lái)調(diào)節(jié)需求和生產(chǎn)之間的差距庫(kù)存需求ABC總生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃（MPS）根據(jù)最終產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)度計(jì)劃來(lái)驅(qū)動(dòng)MRP 的計(jì)劃過(guò)程數(shù)量表示生產(chǎn)而不是需求數(shù)量可能是客戶(hù)訂單和需求預(yù)測(cè)合并而得到數(shù)量表示需要生產(chǎn)的數(shù)量，而不是能夠生產(chǎn) 的數(shù)量四、 MPS與MRP例: 已知6, 7兩個(gè)月的用戶(hù)訂貨和需求預(yù)測(cè)的情況, 期初庫(kù)存為64, 計(jì)算現(xiàn)有庫(kù)存量。每次定貨為70個(gè)期初庫(kù)存JuneJuly6412345678需求預(yù)測(cè)3030303040404040用戶(hù)訂貨33201042現(xiàn)有庫(kù)存量MPS待分配庫(kù)存量期初庫(kù)存

16、JuneJuly6412345678需求預(yù)測(cè)3030303040404040用戶(hù)訂貨33201042現(xiàn)有庫(kù)存量311-29MPS待分配庫(kù)存量計(jì)算現(xiàn)有庫(kù)存(Projectedon-handInventory)現(xiàn)有庫(kù)存:是指每周的需求被滿(mǎn)足之后仍有的、可利用的庫(kù)存量?，F(xiàn)有庫(kù)存量=上期期末庫(kù)存量-本期需求量周次期初庫(kù)存需求量?jī)魩?kù)存MPS現(xiàn)有庫(kù)存12345678643114111411313330303040404040311-2911-291-39-9+70+70+70+70311=4111=411=31=61計(jì)算MPS計(jì)劃出產(chǎn)的數(shù)量和時(shí)間當(dāng)現(xiàn)有庫(kù)存量出現(xiàn)負(fù)值時(shí),即作為需要安排新的產(chǎn)品生產(chǎn)的信號(hào).如

17、上表所示,在第3周出現(xiàn)-29,意味著必須新投產(chǎn)產(chǎn)品才能滿(mǎn)足需求,于是轉(zhuǎn)入計(jì)算MPS的數(shù)量與產(chǎn)出時(shí)間。見(jiàn)下表。期初庫(kù)存JuneJuly6412345678需求預(yù)測(cè)3030303040404040用戶(hù)訂貨33201042現(xiàn)有庫(kù)存量31141114113161MPS70707070待分配庫(kù)存量形成MPS:三、綜合體計(jì)劃的制定程序及三、綜合體計(jì)劃的制定程序及方法方法（一）制定程序確定每個(gè)時(shí)期的需求確定每個(gè)時(shí)期的能力(正常工作時(shí)間, 加班時(shí)間, 轉(zhuǎn)包合同)確定企業(yè)的庫(kù)存策略確定正常工作時(shí)間、加班時(shí)間、轉(zhuǎn)包合同、庫(kù)存維持費(fèi)用、缺貨等的單位成本(unit cost)制定計(jì)劃方案并進(jìn)行成本計(jì)算在可行的計(jì)劃中,

18、 選擇最令人滿(mǎn)意的。否則, 重新計(jì)算成本,在進(jìn)行比較分析月份(1)期初庫(kù)存(2)需求預(yù)測(cè)(3)安全庫(kù)存0.25(2)(4)計(jì)劃產(chǎn)量(2)+(3)-(1)(5)期末庫(kù)存(1)+(4)-(2)14001800450185045024501500375142537533751100275100027542759002258502255225110027511502756275160040017254008000初步生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)劃方案一：僅改變工人人數(shù)、按制度工作時(shí)間生產(chǎn)，每個(gè)月的投產(chǎn)量等于初步生產(chǎn)計(jì)劃中安排的出產(chǎn)數(shù)量。 月份(1)計(jì)劃產(chǎn)量(2)所需生產(chǎn)時(shí)間(1)5(3)每人每月工時(shí)(4)所需人數(shù)(2)

19、(3)(5)新增工人(6)招聘費(fèi)用(5)200(7)解聘工人(8)解聘費(fèi)用(7)250(9)正常時(shí)間總費(fèi)用(2)4118509250176530-370002142571251524700615002850031000500016830001742502000048504250168250051250170005115057501763381600002300061725862516054214200003450058007000160000計(jì)劃方案二：工人人數(shù)不變(假定有40名工人)，僅改變庫(kù)存水平。 月份(1)期初庫(kù)存(2)能力工時(shí)(3)實(shí)際產(chǎn)量(2)5(4)需求預(yù)測(cè)(5)期末庫(kù)存(1)+

20、(3)-(4)(6)缺貨數(shù)(7)缺貨費(fèi)用(6)5(8)安全庫(kù)存(9)超儲(chǔ)(5)-(8)(10)庫(kù)存費(fèi)用(11)正常時(shí)間總費(fèi)用1400 704014081800800450002816028608012161500-276276138037500243203-276 672013441100-323216027500268804-326720134490041200225187281268805412 70401408110072000275445667281606720 6400128016004000040000256001540948 160000紅番茄工具公司35基本條件ItemCost

21、Materials$10/unitInventoryholdingcost$2/unit/monthMarginalcostofastockout$5/unit/monthHiringandtrainingcosts$300/workerLayoffcost$500/workerLaborhoursrequired4/unitRegulartimecost$4/hourOvertimecost$6/hourCostofsubcontracting$30/unit36決策變量Wt = ？T月的員工數(shù)量, t = 1, ., 6Ht =t月初雇用的員工數(shù)量, t = 1, ., 6Lt = t月初

22、解雇的員工數(shù)量, t = 1, ., 6Pt = t月生產(chǎn)數(shù)量, t = 1, ., 6It = t月末庫(kù)存量, t = 1, ., 6St = t月結(jié)束進(jìn)的缺貨或延期量,t = 1, ., 6Ct = t月的外包數(shù)量, t = 1, ., 6Ot = t月的加班工時(shí), t = 1, ., 637目標(biāo)函數(shù)61616161616161613010526500300640ttttttttttttttttCPSIOLHWMin38約束條件1：?jiǎn)T工約束Workforce size for each month is based on hiring and layoffs.80, 6,.,10,011WwheretforLHWWorLHWWtttttttt39約束條件2：產(chǎn)能約束Production for each month cannot exceed capacity. 6,.,1, 0440,440tforPOWOWPtttttt40約束條件3：庫(kù)存平衡約束Inventory balance for each month.500, 0,000, 1, 6,.,1, 0,6001111IandSIwheretforSISDCPISISDCPItttt